薛帅杰，刘红军，洪流，陈鹏飞

1. 西安航天动力研究所，西安 710100 2. 液体火箭发动机技术重点实验室，西安 710100

离心喷嘴因其优异的雾化特性，被广泛应用于液体火箭发动机，同时由于液体在离心喷嘴内的漩涡运动，离心喷嘴的动力学特性较复杂。在不同的扰动频率下，离心喷嘴可能是扰动波的阻尼器，也可能是放大器[1]，对发动机系统的动态特性影响较大。为可靠预示发动机系统的稳定性特征，学者们对离心喷嘴的动力学特性开展了大量的研究。

俄罗斯学者Bazarov团队[1-2]首先对离心喷嘴的动力学特性进行了系统的理论和试验研究，在较宽的频率范围内得到了离心喷嘴的线性频率响应特性。Ismailov和Heister[3-4]认为由于离心喷嘴喷口边沿对旋流腔内液体旋转波的反射作用，液体旋转波在旋流腔内可能形成谐振振荡，造成喷嘴流量和喷雾角周期性波动。Ahn等[5]通过在离心喷嘴切向孔入口处施加周期性扰动，在喷嘴旋流腔内激励出谐振振荡，且当扰动频率在100和300 Hz附近时，喷嘴气涡直径和喷雾角的振荡幅值存在明显峰值。Khil等[6]通过在供应管路中施加压力激励的方法，对离心喷嘴在200 Hz以下的动力学特性进行了细致的研究，结果表明喷嘴的压降、液膜厚度、喷雾角等会对外加扰动会产生同周期振荡响应，同时由于Klystron效应[7]，当扰动频率大于75 Hz时，振荡幅值随频率的增加而增加。对于补燃循环液氧煤油火箭发动机，其预燃室和主燃烧室亦大量使用离心喷嘴喷注液体推进剂，但这些离心喷嘴的旋流腔直径和喷口直径相等，被称为敞口型离心喷嘴。……